近紅外光譜技術(shù)在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用.pdf

1、乳腺癌的危害性位于女性癌癥之首，預(yù)計(jì)未來(lái)10年無(wú)論其發(fā)病率還是死亡率都將呈上升和年輕化趨勢(shì)，故早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷和早期治療是療效好壞的關(guān)鍵所在。近紅外光譜（Near InfraRed Spectroscopy，NIRS）技術(shù)可無(wú)損地檢測(cè)乳腺組織的結(jié)構(gòu)性和功能性信息，對(duì)早期乳腺癌的檢測(cè)具有十分重要的意義。近紅外乳腺檢測(cè)以其無(wú)損傷、無(wú)輻射、低成本、可重復(fù)、高靈敏度、高特異性等優(yōu)勢(shì)已成為女性健康檢查和門診檢測(cè)的主要項(xiàng)目。近紅外乳腺檢測(cè)分為結(jié)構(gòu)

2、性檢測(cè)和功能性檢測(cè)。
　　 二十世紀(jì)九十年代，近紅外乳腺結(jié)構(gòu)性檢測(cè)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，該檢測(cè)可得到乳腺的近紅外光透射圖像，其中血管影和腫塊灰影等結(jié)構(gòu)性信息對(duì)各種乳腺疾病具有一定的特異性。但是，近紅外乳腺圖像的對(duì)比度較低，血管影邊緣模糊，對(duì)檢測(cè)醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)依賴性較大。人們利用三種增強(qiáng)算法（三算子）對(duì)乳腺結(jié)構(gòu)性信息進(jìn)行增強(qiáng)，但是，三算子增強(qiáng)算法均是對(duì)圖像進(jìn)行間接增強(qiáng)，乳腺結(jié)構(gòu)性信息的增強(qiáng)效果并不理想。對(duì)此，本文將小波變換應(yīng)用于近紅外乳

3、腺圖像，在灰度級(jí)上進(jìn)行直接增強(qiáng)。小波變換的空頻域“變焦距”分析能力和多尺度分析特性，能夠在抑制噪聲的同時(shí)，提高圖像背景與病理特征的對(duì)比度，使醫(yī)生清晰地觀察到近紅外乳腺結(jié)構(gòu)性信息，降低了對(duì)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)的依賴性。
　　 乳腺結(jié)構(gòu)性檢測(cè)雖然具有較高的特異性，但是，早期乳腺癌和某些不典型乳腺癌的結(jié)構(gòu)性信息并沒有發(fā)生較大變化，此時(shí)，乳腺結(jié)構(gòu)性檢測(cè)就會(huì)出現(xiàn)假陰性?？紤]到生物組織的功能性病變先于組織結(jié)構(gòu)的改變，因此，乳腺功能性檢測(cè)對(duì)早期乳腺癌和某

4、些不典型乳腺癌具有十分重要的意義。本文從生物組織仿真實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面，對(duì)乳腺功能性檢測(cè)及其算法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的氧含量建模公式存在一定的缺陷。通過(guò)深入地分析，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致問(wèn)題的根本原因，并提出新的氧含量建模公式。仿真實(shí)驗(yàn)表明，我們提出的建模公式將原有氧含量的估計(jì)均方誤差降低了近276倍。
　　 最后，將本文提出的結(jié)構(gòu)性和功能性檢測(cè)算法應(yīng)用于本組研制的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)，通過(guò)334例門診病例的檢驗(yàn)，其準(zhǔn)確性為94.0％、